본문 바로 가기

[ 테크 ]

앵무새도 사람처럼 확률 따진다…최대 보상 얻으려 숫자 세고 예측

by서울신문

서울신문

앵무새도 사람처럼 확률 따진다…최대 보상 얻으려 숫자 세고 예측

앵무새는 미래의 일을 ‘사람처럼’ 예측하기 위해 확률을 이해하고 그에 따라 행동할 수 있다고 뉴질랜드 과학자들이 밝혔다.


오클랜드대 연구진은 현지 토착 앵무새인 ‘케아’를 대상으로 한 일련의 실험 연구를 통해 이들 새가 자료를 합쳐 불확실한 미래의 일을 예측할 수 있다는 점을 발견했다고 밝혔다. 이런 통계 능력은 사람 외에도 고릴라와 오랑우탄 같은 유인원들에게만 존재하는 것으로 알려졌지만, 이 연구는 그렇지 않다는 점을 시사한다. 이번 결과는 이들 새가 사람의 말을 따라하는 능력 외에도 유아나 원숭이를 뛰어넘는 확률 개념을 지녔다는 것을 보여준다.


케아 앵무새에 관한 이 실험 연구는 이들 종이 간식이라는 보상을 얻을 수 있는 막대(교환품)를 연구원이 어느 손에 숨겼는지를 선택하는 데 확률을 이용한다는 점을 밝혀냈다.


이들 연구자는 앵무새가 어느 통에서 보상을 주는 검은색 막대를 꺼내 들고 있는지를 맞추기 위해 이용 가능한 모든 자료를 더해 결정을 내린다는 점을 알아냈다.


연구 주저자인 어멀리아 바스토스 박사는 “케아 앵무새는 불완전한 정보의 부족한 부분을 채움으로써 불확실한 미래의 일을 예측할 수 있다”고 말했다.


이 연구는 영장류나 유아를 대상으로 한 기존 실험 연구들을 반영한 것으로, 연구자들은 같은 실험으로 케아 앵무새가 아기와 원숭이보다 수행 성과가 뛰어나다는 점을 발견한 것이다.


바스토스 박사는 “만일 파란색 사탕이 대부분이고 노란색 사탕은 몇 개밖에 안 들어있는 통에 내가 손을 넣어 어떤 사탕을 꺼낸다면 당신은 내 손 안에 있는 사탕을 볼 수 없어도 그게 파란색일 가능성이 높다고 추측할 수 있다”고 말했다. 옥스퍼드대 출신으로 현재 오클랜드대에 재직 중인 이 생물학자는 케아 앵무새도 이와 같이 생각을 할 수 있다고 말했다.

서울신문
서울신문

연구진은 본격적인 실험에 앞서 블로펠트와 브루스, 로키, 네오, 플랑크톤 그리고 테즈라는 이름의 앵무새 6마리를 대상으로 검은색 막대와 주황색 막대 중 검은색 막대를 선택했을 때만 간식을 줘 검은색 막대를 선택해야만 보상을 얻을 수 있다는 점을 인지하도록 훈련시켰다. 이후 일련의 실험에서 연구자들은 두 개의 투명한 통 안에 각각 손을 넣은 뒤 막대를 꺼냈는데 어떤 색상인지 모르게 한 상태에서 앵무새가 보상을 받을 수 있는 쪽을 선택하도록 했다.

서울신문

이들 새는 연구원의 손을 자기 부리로 대는 방식으로 손을 선택해야 했는데 거의 항상 검은색 막대가 더 많이 들어있는 쪽의 통을 선택했다. 이는 이들 새가 맛있는 간식을 더 많이 얻을 수 있다는 점을 의미한다.

서울신문

실험 1~3에 관한 토큰(교환품) 모집단의 비례 표현. 그림에서 주황색 막대는 보상을 주지 않는 토큰, 검은색 막대는 보상을 주는 토큰을 나타낸다.

연구진은 또 투명한 통 안에 있는 막대들의 비율을 바꿔가며 실험을 반복했다. 한쪽 통의 내용물을 절반으로 줄이거나 중간에 물리적인 장벽을 설치했는 데 이런 실험 환경에서조차 이들 새는 보상을 얻을 확률이 변했다는 것을 인지했다. 즉 이들 새는 보상받을 수 있는 확률이 가장 높은 통을 선택한 것이다.


바스토스 박사는 “이들은 검은색 막대가 들어있을 확률이 높은 쪽을 바탕으로 손을 선택하고 있었다. 이는 사람 외에도 유인원에게서만 볼 수 있는 것이었다”고 말했다.


또 케아는 두 연구원이 각각 한 통에서 한 손으로 막대를 꺼내는 실험에서 이전 실험에서 검은색 막대를 손에 집어드는 성향을 보여준 연구원 쪽을 선호하는 것으로도 확인됐다.


바스토스 박사는 “우리는 케아가 판단을 내리기 위해 심지어 사람의 편향을 알아차린다는 점을 발견해 크게 놀랐다. 이들은 어느 연구원이 특정 유형의 막대를 더 잘 선택한다는 점을 이해하고 검은색 막대와 주황색 막대가 같은 비율로 들어있는 두 통에서 두 연구원이 각각 막대를 꺼내는 실험에서도 검은색 막대를 주로 꺼내는 연구원을 선택했다”면서 “이는 사람 외에도 대형 유인원들만의 독특한 능력이라고 생각됐던 또 다른 능력”이라고 설명했다. 이어 “한 종의 새에서 이런 유형의 복잡하고 높은 수준의 인지 과정을 보는 것은 통계 추론의 진화 역사를 이해하는 데 도움이 될 수 있다”고 덧붙였다.


앵무새의 뇌는 영장류의 것과 매우 비슷하다. 최근 연구에서는 이들 뇌에 있는 내측나선핵(SpM·medial spiriform nucleus)이라는 회백질 부위가 큰 것으로 확인됐다. 이 뇌 부위는 이들에게 정교한 문제 해결 기술을 제공하는 초고속 정보처리 장치로써 기능하는 데 여기에는 도구 사용 능력도 포함된다. 이들은 자신이 원하는 것을 사람에게 전달할 수 있고 숫자를 세고, 더하고 뺄 수 있다. 놀랍게도 이들은 심지어 제로(0)라는 개념까지 이해할 수 있다.

서울신문

세계에서 유일하게 고산지대에 사는 케아는 다 자라면 몸길이가 48㎝쯤 되며, 전체적으로 올리브색을 띄고 호기심이 많은 종으로도 유명하다. 하지만 이 종은 최근 몇 년간 멸종위기에 처해 현재 5000마리도 채 안 남은 것으로 알려졌다. 특히 이 종은 사람을 잘 따르는 성향을 지녀 종종 등산객에게 가서 간식을 얻어먹지만 이런 습성이 고착되면 스스로 먹이를 구하는 능력을 잃게 돼 자연에서 토태될 수 있다. 따라서 야생 개체에게는 먹이를 주지 않아야 한다.


자세한 연구 결과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 네이처 커뮤니케이션스 최신호(3월 3일자)에 실렸다.


사진=어멀리아 바스토스 제공, 이미지=네이처 커뮤니케이션스 캡처

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr